[發明專利]一種基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵

有效

• 申請號: 202011178675.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112283061B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 岳濤;蔚延聰;顧申瑜;劉娜;劉媛媛;高守瑋;蘭偉霞;李恒宇;謝少榮;羅均
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: F04B9/12
• 分類號: F04B9/12;F04B9/123;F04B49/22;F04B53/14
• 代理公司: 鄭州翊博專利代理事務所(普通合伙) 41155
• 代理人: 涂連梅

1.一種基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵，與微流控芯片連接，其特征在于：包括壓力執行單元、反應容器和流量控制閥，壓力執行單元包括上腔室和下腔室，上腔室與反應容器連通，下腔室與微流控芯片連通，上腔室內設置有自由滑動的上腔室活塞，下腔室內設置有自由活動的下腔室活塞，上腔室與下腔室通過密封連接，上腔室活塞與下腔室活塞之間設置有活塞連桿，活塞連桿的兩端分別與上腔室活塞和下腔室活塞固定連接；反應容器內填充有可溶性氣體和與可溶性氣體配合的觸發液，并連接有流量控制閥，流量控制閥向反應容器內引入觸發液。

2.根據權利要求1所述的基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵，其特征在于：所述上腔室與下腔室的連接處設置有箍環，活塞連桿穿過箍環且與箍環活動密封，使得上腔室分隔為上腔室上空間和上腔室下空間，下腔室分隔為下腔室上空間和下腔室下空間，其中，上腔室的上腔室活塞上方為上腔室上空間，上腔室的上腔室活塞與箍環之間為上腔室下空間，下腔室的下腔室活塞與箍環之間為下腔室上空間，下腔室的下腔室活塞下方為下腔室下空間；箍環有兩個開口并內設通道，一側開口通過箍環與上腔室下空間連通，另一側開口通過箍環與下腔室上空間連通，兩側開口均與微流控芯片相連通，通道內注有泵送液體。

3.根據權利要求2所述的基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵，其特征在于：箍環的兩個開口處設置有魯爾二通閥。

4.根據權利要求2所述的基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵，其特征在于：所述上腔室的頂部設置有上腔室蓋，反應容器的頂部設置有反應容器蓋，上腔室與反應容器通過上腔室蓋和反應容器蓋及壓力輸送管道相連通。

5.根據權利要求4所述的基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵，其特征在于：所述上腔室蓋上設置有針頭，針頭中空，與上腔室上空間相連通。

6.根據權利要求1所述的基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵，其特征在于：所述反應容器連接有通入可溶性氣體的魯爾二通閥。

7.根據權利要求1所述的基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵，其特征在于：所述壓力執行單元和反應容器的下方設置有固定底座，固定底座上預設孔槽和缺口，壓力執行單元的下方插接到固定底座的孔槽內，反應容器放置到固定底座的缺口內。

8.根據權利要求7所述的基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵，其特征在于：所述缺口為橫置的U型缺口，反應容器豎直置入U型缺口內，U型缺口的封口處設置有可分離的固定擋板。

9.一種微流控被動泵的驅動方法，基于權利要求4所述的基于可溶性氣體溶解提供驅動的微流控被動泵，其特征在于：包括以下步驟：

(1)向反應容器內通入可溶性氣體，排空空氣；

(2)通過流量控制閥向反應容器內緩慢注入與可溶性氣體配合的觸發液，此時可溶性氣體與觸發液在反應容器內反應，并產生負壓；

(3)上步驟產生的負壓傳遞到壓力執行單元的上腔室，上腔室活塞上移；

(4)在活塞連桿的帶動下，下腔室活塞上移；

(5)在步驟（3）和步驟（4）的過程中，下腔室上空間內的泵送液體向微流控芯片內泵送，為微流控芯片的提供正向驅動，泵送液體從微流控芯片向上腔室下空間內泵送，為微流控芯片提供負向驅動；

(6)通過對正向驅動和負向驅動的分配，來驅動微流控芯片工作。